Двухсторонний ограничитель импульсов Советский патент 1980 года по МПК H03K5/08 

(54) ДВУХСТОРОННИЙ ОГРАНИЧИТЕЛЬ ИМПУЛЬСОВ

1

Изобретение относится к импульсной и преобразовательной технике и может.быть испольэовано для формирования импульсов из гармонического сигнала.

Известен двухсторонний ограничитель импульсов, содержащий нелинейный элемент (диод), два резистора, два разнополярных источника питания и резистор нагрузки 1.

Однако известное устройство характеризуется значительной-нелинейностью участков ограничения, вследствие большого падения напряжения на нелинейном элементе (диоде).

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является двухсторонний ограничитель импульсов, содержащий транзистор, коллектор которого подключен через резистор нагрузки к Общей шине ограничителя, источник входного .сигнала и источник опорного напрях ения 2 .

Недостатком известного ограничителя является узкий диапазон регулирования уровней ограничения, определяющийся тем, что изменение уровня ограничения вызывает изменение .рабочей точки транзистора, и следовательно, изменение амплитуды выходного импульса.

Цель изобретения - расширение диапазона ограничения импульсов.

5 Поставленная цель достигается тем, что в двухсторонний ограничитель импульсов, содержащий транзистор, коллектор которого через резистор нагрузки подключен к общей шине,

10 источник входного сигнала и источник опорного напряжения, дополнительно введены транзистор и потенциометр, неподвижные контакты которого соединены с эмиттерами соответствующих

15 транзисторов, подвижный контакт потенциометра через источник опорного . напряжения соединен с базами транзисторов , а источник входного сигнала включен между коллектором дополнительного транзистора и общей шиной ограничителя.

На фиг. 1 представлена принципиальная электрическая схема двухстороннего ограничителя импульсов; на

25 фиг. 2 - нагрузочные характеристики на семействе апроксимированных коллекторных характеристик транзис1юров и временная диаграмма входного сигнала ; на фиг. 3 - временные диаграммы выходного сигнала при различных

эмиттерных токах транзистора и входных сигналах.

Двухсторонний ограничитель импулг сов содержит транзисторы 1 и 2, потенциометр 3, источник 4 опорного (постоянного) напряжения, резистор 5 нагрузки, и источник б входного сигнала.

Двухсторонний ограничитель импульсов работает следующим образом. После включения источника 4 постоянного напряжения, устанавливают потенциометром 3 рабочукг точку, т.е. подвижный контакт потенциометра ставят, например, в такое положение, чтобы токи эмиттеров транзисторов 1 и 2 3tT2 были равны между собой. Подают на коллектор транзистора 1 входной сигнал, например, синусоидальной формы (фиг.2). Во время полупериода входного сигиала U х соответствующего промежутку времени О-t(фиг.2),,его полярность противоположна прямой полярности напряжения между базой и коллектором транзистора 1 и совпадает с прямой полярность напряжения перехода транзистора 2.

Если ток коллектора транзистора 1 не достигает величины тока насыщения, то ограничение сигнала при помощи транзистора 1 не .происходит. Упомянутый ток протекает через переход база-коллектор транзистора 2, и на резисторе 5 нагрузки падает напряжение , повторяющее форму входного сигнала Ugx (фиг.З а). Во время полупериода входного сигнала UQJJ , соответствующего промежутку времени его полярность совпадает с прямой полярностью напряжения межд базой и коллектором транзистора 1 и противоположна -прямой полярности транзистора 2. Вследствие того, что ток коллектора транзистора 2 не достигает величины тока нас1дцёния, ограничения при помощи транзистора 2 также не происходит. На резисторе 5 нагрузки напряжение Ugbix повторяет форму входного сигнала U вх (фиг. За

Если входной сигнал по характеристике (фиг. 2) такой, что ток коллекторов транзисторов 1 и 2 достигает величины тока насыщения лишь в точке максимума, то имеем границу между неискаженной передачей входного сигнала и ограничением (фиг, Зв)

в случае входного сигнала Ug с амплитудой большей, чем амплитуда последнего входного сигнала транзистор 1 ограничивает сигнал во время полупериода, соответствующего.промежутку времени 0-t , а транзистор 2 ограничивает сигнал во время полупериода, соответствующего промежутку времени (фиг. 3с).

Изменяя напряжение источника 4 и сопротивление резистора 3 меняют ток эмиттеров транзисторов 1 и 2, а тем самым и пороги ограничения и амплитуду выходных импульсов. При установлении подвижного контакта потенциометра 3 так, что токи эмиттеров транзисторов 1 и 2 были равны между собой, получают симметричное ограничение синусоидального сигнала. При установлении контакта потенциометра так, что ток эмиттера транзистора 1 бьш равен эмиттера транзистора 2 был равен э7.

получают не.симметричное ограничение сигнала.

Формула изобретения

Двухсторонний ограничитель импульсов, содержащий транзистор, коллекто которого через резистор нагрузки подключен к общей шине, источник входного сигнала и источник опорного напряжения, отличающийся тем, что,с целью расширения диапазона ограничения импульсов, в него дополнительно введены транзистор и потенциометр, неподвижные контакты которого соединены с эмиттерами соответствующих транзисторов, подвижныП контакт потенциометра через источник опорного напряжения соединен о базами транзисторов, а источник входного сигнала включен между коллектором дополнительного транзистора и обшей щиной ограничителя.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

2.Овечкин Ю. А. Полупроводниковые приборы, М., 1974, с. 95-97 (прототип).